研究課題
本年度では、初年度から第2年度までの結果として判明した、有機スピン系の物性に関する知見を元に、さらに電気伝導度などの物性の算出を行つた。特に、前年度の結果として、フェナレニル分子を拡張した、フェナレニル二量体やゼトレンでの解析では、非常に多くの知見を得られていたために、非常に有意義であった。また、森田らか新規に合成して測定結果などのを発表しているTOT誘導体の分子性結晶、例えばBr3TOTや(t-Bu)3TOTは、今までにない物性を発現することが報告されており、非常に興味深かった。具体的には、我々は既に電気伝導率を算出するための基礎的な理論開発とプログラム開発は終えており、その改良が本研究で行われることとなった。ランダウアー公式を弾性散乱グリーン関数にて扱った伝導率計算プログラムにて行った。現在までの取り扱いではスピンの考慮が全くされていない閉殻系での計算を行うに留まっているが、これをスピンの影響を自由に勘案できる開殻系に適用した。また、市販の同類のソフトウェアとしての「ATK」(非平衡グリーン関数による)等も導入し、計算を実行した。それらの数値は、実験により直接観測が可能である数値であるため、我々の計算の妥当性が直接的に評価できた。以上の研究を通じて、スピン物性を様々な磁性パラメータを第一原理計算で全て計算すること、および、電導性に関する物性を同じく第一原理計算で計算することを、互いにカップリングさせることが可能となった。対象とした系は、グラフェンから始めて、閉殻芳香族環、開殻芳香族環(有機ラジカル)と系統的に広げて行き、さらにこれらの分子内・分子間での相互作用にも着目した現象に研究を押し進めることが出来た。
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